Two types of optical system for ultraviolet laser-scanning confocal microscope (UV-CLSM) were developed. One system is based on an inverted microscope (Nikon, TMD) and composed of an objective (CF Fluor 40X, N.A., 0.85, used at a tube length of 230 mm), a newly-designed achromat relay lens (made of fused silica and fluorite, f=35 mm) for UV and visible rays, a planoconvex lens (f=+500 mm) in the laser path. Another consists of a newly-designed hybrid objective of reflective and refractive optics, and achromat relay lens and a conventional tube with a microscope stage. Combination of either of these optical systems with an argon ion laser (Spectral Physics 2025-01, 351 nm) and a laser scan head (MRC-600, Biorad) yielded the lateral resolution of <0.4 mum (for Nikon-based system) and <0.7 mum (for a hybrid objective system) and the optical resolution of <1.5 mum and 2.5 mum, respectively.Application of these UV-CLSM systems to cultured bullfrog (or rat) sympathetic ganglion cells which w
… Moreere loaded with a Ca^<2+>-sensitive fluorescent probe, indo-1, revealed several new findings on dynamic changes in the intracellular Ca^<2+> concentration ([Ca^<2+>]_1) in response to the cell membrane excitation and the action of drugs that causes or blocks Ca^<2+>-induced Ca^<2+> release (via Ca^<2+>-release channels) from Ca^<2+>-storing organelles. They are (1) the faster speed of the inward spread of an increased [Ca^<2+>]_1 by Ca^<2+> influx (through voltage-dependent Ca^<2+>-channels) at the submembrane region (40 mu/sec) compared to that at the deeper cytoplasm (20 mum/sec), (2) the pacemaking role of Ca^<2+>-storing organelles at the submembrane region in the [Ca^<2+>]_1 oscillation induced by caffeine (6-10 mM) and (3) a slower spread of [Ca^<2+>]_1 rise in the nucleus.(1)ニコン倒立顕微鏡(TMD)を基礎とし、対物レンズ(Cf Fluor 40×)、レーザー光路に対物レンズ色収差補正用の凸レンズ、新たに設計製作した紫外から可視領域に対応するアクロマートのリレイレンズ、バイオラッドのレーザー走査測光装置(MRC-600)、紫外のアルゴンレーザー(351nm)のシステムにより、蛍光ビーズ(0.3μm)の蛍光測定から空間解像力<0.4μm、光軸方向解像力<1.5μmを得た。(2)新設計の反射対物レンズを基礎としたシステムで、空間解像力<0.7μm、光軸方向解像力<2.5μmを得た。2.生きた細胞での性能試験とニューロン内Ca^<2+>の動態測定培養したウシガエル、又はラット交感神経節細胞にCa^<2+>感受性蛍光色素であるindo-1を負荷し、1μm以下の微細な蛍光変化を記録することができ、又2msの時間分解能で細胞内Ca^<2+>濃度の空間分布の変化が記録された。この方法により新たに得られた生理学上の知見として、細胞膜興奮により起こる細胞内Ca^<2+>の上昇は、細胞膜から細胞質深部へ伝播し、その速度は20〜40μm/secであること、ウシガエル交感神経節細胞では細胞膜に近い部位でCa^<2+>誘起性Ca^<2+>遊離が起こるため伝播速度が速くなること、又、Ca^<2+>遊離による細胞内Ca^<2+>振動は、細胞膜直下がペースメーカになることが解った。 Less